Излучение - мощный лазер
Cтраница 1
Излучение мощного лазера воздействует на тот или иной объект ( мишень), часто малоразмерный. Ясно, что в длинной усилительной системе с большим усилением сделать это довольно трудно. Наконец, необходима защита усилительной системы от излучения, отраженного объектом-мишенью ( или образовавшейся плазмой) в обратном направлении. Это излучение, усилившись в сохранивших энергию усилителях, может привести к многочисленным разрушениям оптических элементов. [1]
 |
Возникновение светового давления. [2] |
Особенно велико световое давление в месте фокусировки излучения мощных лазеров. [3]
Типичным и наиболее просто реализуемым случаем возникновения пробоя является фокусировка в атмосферном воздухе излучения мощного лазера, работающего в импульсном режиме генерации. Лазерное излучение за область пробоя практически но распространяется. Фотографирование пробоя показывает, что светящаяся область имеет размер па несколько порядков величины больший той области пространства, в которой создается сильное поло при фокусировке лазерного излучения. Скоростное фотографирование показывает, что области, занятые светящейся н высокотемпературной плазмой, расширяются со скоростью порядка 107 см / с, а время, в течение которого плазма излучает видимый свет, достигает величины, па несколько порядков превышающей длительность лазерного импульса. [4]
Все рассмотренные схемы были предложены в начале 80 - х годов. Они были предназначены в основном для улучшения расходимости излучения мощных лазеров и базировались на нелинейных средах с локальным откликом типа насыщающихся двухуровневых поглотителей. [6]
С целью экспериментальной отработки метода зондирования была создана установка [34], включающая лазер на рубине с управляемым модулятором добротности на кристалле КДП, камеру туманов, зондирующий лазер и приемник рассеянного зондирующего излучения с перестраиваемым узкополосным радиотехническим усилителем, подключенным к двухканальному запоминающему осциллографу. Второй вход осциллографа использовался для отображения временной структуры излучения мощного лазера на рубине, излучение которого, рассеянное элементами оптики, принималось на дополнительный фотоприемник. [7]
Так как в данном случае не возникают избыточные неравновесные носители, то скорость отклика не ограничивается временем жизни носителей. Эффект наблюдается при комнатной температуре, и с его помощью можно обнаруживать излучение мощных лазеров, когда не требуется высокой чувствительности. Такой эффект в Ge был проанализирован Гибсоном и Уолкером [262] с учетом слабо невертикальных переходов под воздействием фотонного импульса. [8]
Через исследуемую среду пропускается пллучеппе ог двух источников - мощное лазерное излучение, под действием которого изменяется показатель преломления среды, и вспомогательное излучение от спектральной лампы или маломощного лазера. Использование скрещенных поляризаторов создает такую ситуацию, когда пробное излучение на детектор не попадает при отсутствии излучения мощного лазера. Включение мощного лазера приводит к возникновению двоякопреломлсния среды, в результате чего пробное излучение попадает на детектор. Изменяя параметры, характеризующие мощное излучение, и наблюдая изменение сигнала с детектора пробного излучения, можно получать качественную и количественную инфор. [9]
При прохождении через вещество луча видимого или ультрафиолетового ciera часть электромагнитного излучения рассеивается и может быть зарегистрирована под различными направлениями к падающему лучу, в частности в направлении, перпендикулярном к нему. Рассеивается обычно незначительная часть падающего электромагнитного излучения. Однако при использовании в качестве источника излучения мощных лазеров рассеиваемое излучение может быть надежно зарегистрировано, а следовательно, может быть записан спектр рассеянного излучения. Одновременно в результате взаимодействия частиц вещества с излучением происходит возбуждение колебательных уровней рассеивающих частиц. В этом случае частота рассеянного излучения оказывается меньше частоты падающего излучения на величину частоты возбужденного колебания. [10]
После проведения этих экспериментов тезис о том, что неустойчивые резонаторы с большими N3KB в идеальных условиях обеспечивают генерацию на основной моде с дифракционным углом расходимости излучения, можно было считать доказанным. С этой целью в [48] были экспериментально сопоставлены свойства обычного лазера с телескопическим резонатором и многокаскадной системы на аналогичных активных элементах. Подобные системы состоят из маломощного задающего генератора и каскадов усиления с телескопами между ними ( для расширения сечения пучка с одновременным уменьшением расходимости; см., например, [174], а также [16], § 2.6); их построение на протяжении ряда лет считалось единственно возможным способом решения проблемы расходимости излучения мощных лазеров. [12]
Возможны и процессы, при которых в каждом акте поглощения одновременно участвуют более двух ( три и больше) квантов. Такие процессы называются многофотонным поглощением. Трехфотон-ное поглощение в кристаллах нафталина было обнаружено еще в 1964 г.) Очевидно, что с увеличением числа фотонов, одновременно участвующих в одном акте поглощения, вероятность соответствующего процесса уменьшится. Поэтому для наблюдения процессов более высокого порядка ( например, трехфотонного поглощения) поток энергии падающего света должен быть значительно большим, чем в двухфотонном. В очень сильных световых полях, образуемых при фокусировке излучения мощных лазеров, иногда происходит одновременное поглощение десяти фотонов и больше. Этим объясняется возникновение искры - пробоя при фокусировке излучения мощного лазера в воздухе. Существенный вклад в деле обнаружения и теоретического анализа и применения двухфотонного и многофотонного процессов был сделан академиками Н. Г. Басовым, А. М. Прохоровым, Л. В. Келдышем и их школой. [13]
Возможны и процессы, при которых в каждом акте поглощения одновременно участвуют более двух ( три и больше) квантов. Такие процессы называются многофотонным поглощением. Трехфотон-ное поглощение в кристаллах нафталина было обнаружено еще в 1964 г.) Очевидно, что с увеличением числа фотонов, одновременно участвующих в одном акте поглощения, вероятность соответствующего процесса уменьшится. Поэтому для наблюдения процессов более высокого порядка ( например, трехфотонного поглощения) поток энергии падающего света должен быть значительно большим, чем в двухфотонном. В очень сильных световых полях, образуемых при фокусировке излучения мощных лазеров, иногда происходит одновременное поглощение десяти фотонов и больше. Этим объясняется возникновение искры - пробоя при фокусировке излучения мощного лазера в воздухе. Существенный вклад в деле обнаружения и теоретического анализа и применения двухфотонного и многофотонного процессов был сделан академиками Н. Г. Басовым, А. М. Прохоровым, Л. В. Келдышем и их школой. [14]
Страницы: 1